電子顕微鏡の解像度が光学顕微鏡よりもはるかに高いのはなぜですか

電子顕微鏡の解像度が光学顕微鏡よりもはるかに高いのはなぜですか

電子顕微鏡は電子線を使用し、光学顕微鏡は可視光を使用し、電子線の波長は可視光よりも短いため、電子顕微鏡の分解能は光学顕微鏡よりもはるかに高くなります。

顕微鏡の解像度は、サンプルを通過する電子ビームの入射円錐角と波長に関係します。

可視光の波長は約{{0}}ナノメートルですが、電子線の波長は加速電圧に関係します。 波動粒子双対性の原理によれば、高速電子の波長は可視光よりも短く、顕微鏡の分解能は使用する波長によって制限されるため、電子顕微鏡の分解能（0.2ナノメートル）は光学顕微鏡（200nm）よりもはるかに高い値です。

電子顕微鏡技術の応用は光学顕微鏡に基づいています。 光学顕微鏡の分解能は{{0}}.2μm、透過型電子顕微鏡の分解能は0.2nmです。 つまり、透過型電子顕微鏡は光学顕微鏡を基準として１０００倍に拡大したものである。 回。

電子顕微鏡の解像度は光学顕微鏡よりもはるかに高いですが、いくつかの欠点があります。

1. 電子顕微鏡では真空中でサンプルを観察する必要があるため、生きたサンプルを観察することができません。 技術の進歩により、環境走査型電子顕微鏡は徐々に生きたサンプルの直接観察を実現するでしょう。

2. サンプルを処理すると、サンプルにはない構造が生成される可能性があり、その後の画像分析がさらに困難になります。

3. 電子散乱能が強いため、二次回折が起こりやすい。

4. 三次元物体の二次元平面投影画像であるため、画像が一意でない場合があります。

5. 透過型電子顕微鏡は非常に薄い試料しか観察できないため、材料表面の構造と材料内部の構造が異なる可能性があります。

6. 超薄型サンプル (100 ナノメートル未満) の場合、サンプル前処理プロセスは複雑かつ困難であり、サンプル前処理が損傷します。

7. 電子ビームは衝突や加熱によりサンプルを破壊する可能性があります。

8. 電子顕微鏡の購入およびメンテナンスの価格は比較的高いです。